java 星号 菱形 java编写菱形以及空心菱形

import java.util.Scanner;

/**
 * Created by Nicole Cao on 2018/7/17.
 */
public class Lingxing {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入要打印的菱形中间的行数：");
        int num = input.nextInt();
        //实现实心菱形
        solidDiamond1(num); //方法一
        solidDiamond2(num); //方法二
        //实现空心菱形
        hollowDiamond1(num); //方法一
        hollowDiamond2(num); //方法二
    }

    /**
     * 《方法一》实现实心菱形
     * 算法思想： 假设菱形中间的行数为 L（该L为已知的输入数）, 行数为N（行数从1开始），根据菱形的规律可得出，
     * 菱形的上半边：每行需要输入（L-N）个空格“ 用b代替空格”和（2N-1）个星号“用*代替星号”。
     * 即菱形的上半边每一行需要输出的公式为：
     * 上半边菱形输出 = （L-N）b + (2N-1)*     （公式一）
     *
     * 菱形的下半边是上半边的倒叙，例如（L+1）行的输出等于（L-1）行的输出，（L+2）=（L-2），以此类推。
     * 可知：（N-L）是当前行数与中间行数的行差， L-(N-L)则是与当前行相等的上半边菱形的行数，
     * 即整理公式得： 当前行数 = 对应的上半边菱形的行数 =（2L-N）
     * 将该上述公式的该行数代入到公式一中，即代入到上半边菱形的输出当中，将公式一中的N带换成（2L-N），可得：
     * 下半边菱形输出 = （L-（2L-N））b + (2(2L-N)-1)*  = (N-L)b + (4L-2N-1)*
     *
     * 综上: 可得出菱形中空格和星号的因子,上半边空格因子a = L-N , 上半边星号因子 b = 2N-1 ;
     * 下半边空格因子a = N-L , 下半边星号因子b = 4L-2N-1
     *
     * @param L 中间的行数
     */
    public static void solidDiamond1(int L) {
        for (int N = 1; N <= 2 * L - 1; N++) {
            int a = L - N;
            int b = 2 * N - 1;
            if (N > L) {
                a = N - L;
                b = 4 * L - 2 * N -1;
            }
            for (int n = 0; n < a; n++) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int k = 0; k < b; k++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }

    /**
     * 《方法二》实现实心菱形
     * 算法思想：先输出菱形的上半边即等腰三角形；再输出菱形的下半边，下半边等于除了中间行的上半边倒叙。
     * 里面有重复的代码，可以进一步优化
     * @param L 中间的行数
     */
    public static void solidDiamond2(int L) {
        for (int N = 1; N <= L; N++) {
            for (int n = 0; n < L - N; n++) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int k = 0; k < 2 * N - 1; k++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
        for (int N = L - 1; N > 0; N--) {
            for (int n = 0; n < L - N; n++) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int k = 0; k < 2 * N - 1; k++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }

    /**
     * 《方法一》实现空心菱形
     * 算法思想：同实心菱形方法一中的算法思想一样，只是在输出菱形时每一行只输出第一个和最后一个星号。
     * @param L 中间的行数
     */
    public static void hollowDiamond1(int L) {
        for (int N = 1; N <= 2 * L - 1; N++) {
            int a = L - N;
            int b = 2 * N - 1;
            if (N > L) {
                a = N - L;
                b = 4 * L - 2 * N -1;
            }
            for (int n = 0; n < a; n++) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int k = 0; k < b; k++) {
                if (k == 0 || k == b - 1) {
                    System.out.print("*");
                } else {
                    System.out.print(" ");
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }

    /**
     * 《方法二》实现空心菱形
     * 算法思想：同实心菱形方法二中的算法思想一样，只是在输出菱形时每一行只输出第一个和最后一个星号。
     * @param L 中间的行数
     */
    public static void hollowDiamond2(int L) {
        for (int N = 1; N <= L; N++) {
            for (int n = 0; n < L - N; n++) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int k = 0; k < 2 * N - 1; k++) {
                if(k == 0 || k == 2 * N - 2) {
                    System.out.print("*");
                } else {
                    System.out.print(" ");
                }
            }
            System.out.println();
        }
        for (int N = L - 1; N > 0; N--) {
            for (int n = 0; n < L - N; n++) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int k = 0; k < 2 * N - 1; k++) {
                if(k == 0 || k == 2 * N - 2) {
                    System.out.print("*");
                } else {
                    System.out.print(" ");
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }

}

输出结果如下图: